Έλεγχος Μηχανικών Ιδιοτήτων Υλικών-ΙΠΡΕΤΕΑ

Περιγραφή

Η υποδομή Ελέγχου Μηχανικών Δοκιμών αποτελείται από τις ακόλουθες συσκευές για τη μέτρηση των μηχανικών ιδιοτήτων των υλικών.

Indenter ανίχνευσης βάθους

Εικ. 1: Depth sensing indenter

Εξοπλισμένος με

Nano-module για nano-indentation (δυνάμεις μέχρι 600 mN)
Micro-module για micro-indentation (δυνάμεις μέχρι 200 N)
Μηχανοκίνητη πλευρική κίνηση (XY) 50mm×100mm με ακρίβεια <2 µm
Μηχανοκίνητη κίνηση στον Ζ άξονα ύψους 25 mm
Μικροσκόπιο με βιντεοκάμερα και δυνατότητα μεγέθυνσης ×100

Χρησιμοποιείται για τη μέτρηση μηχανικών ιδιοτήτων των υλικών όπως σκληρότητα, καμπύλες τάσης-παραμόρφωσης (Εικ. 2), μέτρο ελαστικότητας, όριο διαρροής, ερπυσμός, κόπωση και αντοχή θραύσης. Κατά τη διάρκεια του indentation, μια ακίδα οδηγείται στο δείγμα εφαρμόζοντας ένα αυξανόμενο φορτίο έως μια συγκεκριμένη τιμή. Το μετρούμενο φορτίο στη συνέχεια μειώνεται σταδιακά έως ότου εμφανιστεί μερική ή πλήρης χαλάρωση του δείγματος. Το φορτίο και η μετατόπιση καταγράφονται συνεχώς καθόλη τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας για να παραχθεί μια καμπύλη δύναμης-μετατόπισης (Εικ. 3). Ο ερπυσμός μετράται διατηρώντας την εφαρμοζόμενη δύναμη σε μια σταθερή μέγιστη τιμή και μετρώντας την αλλαγή στο βάθος της ακίδας ως συνάρτηση του χρόνου. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν πολλαπλοί κύκλοι φόρτωσης / εκφόρτωσης για τη μελέτη ιδιοτήτων κόπωσης.

Εικ. 2: Καμπύλες τάσης-μετατόπισης σε μονοκρυσταλλικό βολφράμιο W(100) πριν και μετά την ακτινοβόληση με νετρόνια με τη χρήση σφαιρικού εγχαράκτη. Οι καμπύλες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον υπολογισμό της τάσης διαρροής και της αντοχής σε θραύση των υλικών.

Εικ. 3: Καμπύλες δύναμης-μετατόπισης και ερπυσμού από πειράματα Vickers indentation σε μονοκρυσταλλικό βολφράμιο W(100) πριν και μετά την ακτινοβόληση με νετρόνια. Παρουσιάζονται εικόνες των αποτυπωμάτων στην επιφάνεια των δειγμάτων.

Μηχανή ελέγχου αντοχής υλικών

Εξοπλισμένη με

Δυναμοκυψέλες υψηλής ακρίβειας μέγιστης δύναμης 10 kN και 50 kN σε εφελκυσμό και θλίψη
Λέιζερ για μετρήσεις μετατόπισης έως 5 mm με αναγνωσιμότητα 0.0001 mm και ακρίβεια 0.2% της ένδειξης

για τη μέτρηση

Καμπυλών τάσης-παραμόρφωσης σε εφελκυσμό ή θλίψη
Δοκιμών pull-off
Αντοχής συνενώσεων

Συσκευή Impulse Excitation

Εικ. 1: Συσκευή διέγερσης με δόνηση για τη μέτρηση ελαστικών ιδιοτήτων

Η τεχνική Impulse Excitation είναι μια μη καταστρεπτική δυναμική μέθοδος για τον προσδιορισμό των ελαστικών ιδιοτήτων (μέτρο ελαστικότητας, μέτρο διάτμησης και λόγος Poisson) υλικών που είναι ελαστικά, ομοιογενή και ισοτροπικά. Η αρχή της μέτρησης βασίζεται στο αυτόματο χτύπημα του δείγματος με ένα μικρό βλήμα και την καταγραφή του επαγόμενου σήματος δόνησης με μικρόφωνο. To ληφθέν σήμα δόνησης στο πεδίου του χρόνου μετατρέπεται στο πεδίο της συχνότητας με γρήγορο μετασχηματισμό Fourier. Εξειδικευμένο λογισμικό καθορίζει τη συχνότητα συντονισμού με υψηλή ακρίβεια για τον υπολογισμό των ελαστικών ιδιοτήτων με βάση τη κλασική θεωρία δοκού.